2. Різновиди оптронів. Оптоелектронні імс

Основні схемотехнічні можливості оптронів визначаються го­ловним чином характеристиками фотоприймача. За цією озна­кою визначають такі різновиди оптронів (рис. 6.6): транзисторні, діодні, резисторні, тиристорні, зі складеним транзистором.

Транзисторні оптрони (рис. 6.6, а) характеризуються схемотех­нічною гнучкістю, мають високе значення коефіцієнта передачі по струму, але відносно невисоку швидкодію (т_вмик = 2...5 мкс).

Діодні оптрони (рис. 6.6, б), виготовлені в основному з викори­станням р-г-7г-фотоприймачів, відрізняються найбільшою швидко­дією (до 10~⁸ с). Однак тут коефіцієнт передачі по струму становить одиниці відсотків. Важлива особливість діодних оптронів полягає в здатності працювати у фотовентильному режимі без зовнішньої напруги на фотоприймачі. При цьому оптрон виконує функції ке­рованого ізольованого джерела живлення.

Резисторні оптрони (рис. 6.6, в) характеризуються лінійністю й симетричністю вихідної вольтамперної характеристики, від­сутністю внутрішніх ЕРС, високою кратністю відношення і?_т/і?_ф, (від 10 ^і до 10⁷). Тому, незважаючи на значну інерційність (10^_1...10~² с), резисторні оптрони зберігають важливе самостійне значення.

Рис. 6.6. Різновиди оптронів: а — транзисторні; б — діодні; в — резисторні; г — тиристорні; д — зі складеними транзисторами

Тиристорні оптрони (рис. б.б, г) придатні для комутації потуж­нострумових ланцюгів радіоелектронного (£/_ком = 500...600 В, ^ком ⁼ А) й електротехнічного (С/_ком = 100...1300 В,

^ком ⁼ 0...320 А) призначень. При більших потужностях наванта­ження тиристорні оптрони по входу сполучають з ІМС, а по вихо­ду — з кінцевим перемикачем (КЗ-ВТ чи МОвГЕТ).

Оптрони зі складеними транзисторами (рис. 6.6, д) відрізня­ються більшими коефіцієнтами передачі струму.

За функціональною ознакою розрізняють такі види оптронів: інформаційні, керуючі, лінійні, енергетичні. Ця термінологія по­ширюється й на оптронні інтегральні мікросхеми.

Інформаційні оптрони — прилади, призначені для високошвид- кісної передачі цифрової інформації з гальванічно розв’язаного ланцюга. Ця група знаходить масове застосування й містить у собі діодні й транзисторні оптрони й перемикальні оптоелектронні ін­тегральні мікросхеми (ОЕІМС).

Керуючі оптрони призначені для безконтактного керування по­тужнострумовими високовольтними ланцюгами. Типовими пред­ставниками цієї групи є тиристорні й транзисторні оптрони, опто- реле й почасти резисторні оптрони.

Лінійні оптрони застосовуються для неспотвореної передачі аналогових сигналів по гальванічно розв’язаному ланцюгу. Це діодні й резисторні оптрони» у деяких випадках транзисторні.

Енергетичні оптрони являють собою діодні оптрони, що висту­пають у якості ізольованих вторинних джерел живлення.

ОЕІМС являють собою гібридні та монолітні інтегральні мікро­схеми, що містять випромінювачі, фотоприймачі, волоконні або інтегральні світловода, погоджуючи компоненти. До складу ОЕІМС можуть входити різноманітні електронні компоненти та вузли. Конструктивно ОЕІМС оформляються в уніфікованих кор­пусах мікросхем.

Виділяються три основні групи ОЕІМС: перемикального, ліній­ного, релейного типу (очтореле).

У перемикальної ОЕІМС діодний оптрон навантажений на один з вентилів базового кристала ТТЛ ІМС, з якої виключено багато- емітерний транзистор і збільшено опір навантажувального рези­стора в базовому ланцюгу вхідного транзистора.

У схемах оптоелектронних лінійних ключів оптрони виконують функції імпульсних трансформаторів

У схемах оптореле передбачаються два вхідні ланцюги: вмикан­ня й вимикання.

Визначальна тенденція в розвитку ОЕІМС — використання пле­нарних фотокремнієвих структур і багатоелементних фотоприй­мачів. Значний інтерес являє багатовходовий оптрон з ПЗЗ-фото- приймачем.

Оптрони й оптичні ІМС знаходять застосування в таких прила­дах:

1. Силові й комутаційні оптоелектронні прилади:

• твердотілі оптоелектронні реле (постійний і змінний струм);

® вхідні й вихідні модулі пристроїв зв’язку з об’єктом;

• тиристорні, МОН- і ІОВТ-силові модулі з вбудованими драйверами.

2. Інформаційні оптоелектронні прилади.